一種高韌性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛絕緣材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種高韌性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇絕 緣材料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在電子行業中，聚乙烯醇縮乙醛可用于集成電路，正負溫度系數熱敏電阻、 開關電源，高壓電源，超薄型電源等新興的電子產品。
[0003] 聚乙烯醇縮丁醛的玻璃化溫度在60_80°C(因聚合度不同而不同），而聚乙烯醇縮 乙醛的玻璃化溫度在110_140°C之間，是一種新型耐高溫高分子材料，并且絕緣性良好，溫 度敏感系數低，能夠適用于對玻璃化溫度有較高要求的電子產品中，如集成電路板、熱敏電 阻、開關電源燈等產品。同時，聚乙烯醇縮乙醛具有獨特的電氣性能、熱性能、化學性能和機 械性能的組合平衡性能，并且保留以上各項性能各自的特點。
[0004] 聚乙烯醇縮醛產品具有以下優異特性：Θ優異的絕緣性能Θ優異的機械性能Θ優 異的耐熱性能0優異耐化學性能0優異的抗輻射性能。產品規格類型型號根據其耐水解和 化學穩定性能進行區分，其電氣、熱、機械等性能與聚乙酰胺相似。
[0005 ]聚乙烯醇縮乙醛的玻璃化溫度較高，故可用于柔性電路板、柔性印刷電路、絲網印 刷、電子零件等方面。并且可以在較高溫度環境（100-180°C)下安全使用。產品可以進行金 屬化、復合、沖壓、涂膠、成型等多樣化加工使用。電氣絕緣、絕緣套管、機械部件、電子零件、 汽車傳感器和流形隔膜、墊片等經雙面處理，保持良好的物理、化學和電氣性能平衡，且具 有優異的尺寸穩定性和優越的附著力。根據其優異的導熱性能，非常適合于散熱和熱管理 零部件，比如印刷電路板、絕緣散熱片、電熱電路、電源零部件等。
[0006] 因其和銅具有優異的匹配性能，對于間距非常小的電路首選本材料。同時具有非 常低的吸濕性能和優良的粘結性能。
[0007] -般來說，柔性印刷電路板、精細間距電路、芯片級封裝由聚乙烯醇縮乙醛和含氟 聚合物復合而成，使其具有優異的耐磨性。汽車隔膜、揚聲器紙盆、儀表、電子設備的黑色薄 膜，實際上是將聚乙烯醇縮乙醛薄膜的導熱性能增強后的產品；黑色提高了其熱輻射性能。
[0008] 聚乙烯醇縮乙醛可作為導線絕緣可有效減小導線熱縮和局部放電的可能性，應用 于集成電路等產品中將可以獲得比普通產品更好的絕緣效果。用于套管、加熱電路、熱封 袋、汽車隔膜及流形、電氣絕緣等方面，使其具有良好的熱封性能、熱性能、防潮性能和耐化 學性能。經過處理后的產品，具有良好的物理、化學和電氣性能。
【發明內容】
[0009] 本發明所要解決的技術問題是針對上述傳統合成方法的不足，而提供的一種高韌 性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛的制備方法，所述的這種碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛的 制備方法制得的產品中乙醛基含量高，能夠增加絕緣性能、耐熱性能、并且產品的熱穩定性 很高。發明的方法具有成本低、操作簡便、無需復雜裝置等優點。
[0010]本發明的技術方案：
[0011] 一種高韌性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛絕緣材料的制備方法，步驟如下： [0012]第1步:制備聚乙烯醇-乙醛水乳液
[0013] 按照質量分數計，將650-1900質量份的水加入溶解釜中，在攪拌條件下加入52-60 質量份的聚乙烯醇，在15_35°C下保溫1.5h，升溫至85-90°C并保溫1.5h，降溫至45-55°C時， 過濾得到聚乙烯醇水溶液;在15_35°C溫度條件下，將10-30質量份的乙醛水溶液加入聚乙 烯醇水溶液中，攪拌30~90min，制得聚乙烯醇-乙醛水乳液；
[0014] 第2步:制備聚乙烯醇-乙醛-鹽酸水乳液
[0015]將第1步制備得到的均勻聚乙烯醇-乙醛水乳液冷卻至10-17°C，滴加13-14質量 份，質量分數為1. 〇 % -4.0 %的鹽酸溶液；
[0016]第3步:制備聚乙烯醇縮乙醛樹脂
[0017] 將800質量份第2步制備得到的聚乙烯醇-乙醛-鹽酸水乳液和120質量份的乙醛水 溶液通過計量栗分別以2980質量份/h和650質量份/h的流速同時、連續加入到縮合釜內，攪 拌時間為60-90min;保持該狀態在10-15°C下保溫反應30-90min，然后，以4-16°C/h的升溫 速率加入至40-60°C，并在該溫度下反應2-6h，得到聚乙烯醇縮乙醛樹脂的懸濁液；
[0018] 第4步:聚乙烯醇縮乙醛樹脂的懸濁液的后處理
[0019]將第3步得到的聚乙烯醇縮乙醛樹脂的懸濁液冷卻至常溫，脫水至其含水量小于 60 % -80 %，再將得到的產物用去離子水洗滌，持續9-10h;再次脫水至其含水量小于70 % -90 %，然后將其置于pH= 10-12的堿液中，穩定2-5h;第三次脫水，對其進行干燥，干燥溫度 為60-95°C，干燥24h后即得聚乙烯醇縮乙醛；
[0020]第5步:制備高韌性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛絕緣材料 [0021]將聚乙烯醇縮乙醛溶于甲醇中形成質量百分數為5%_8%的混合溶液，向其中加 入6-10質量份的烷基酚與環氧乙烷縮合物，在高速混合機中80-90°C條件下混合20-50min， 最后通過雙螺桿擠出機110-130°C熔融擠出、造粒、包裝，即得高韌性低吸水性碳氧交聯聚 乙烯醇絕緣材料。
[0022]根據上述方案，所述高韌性低吸水性碳氧交聯聚乙烯醇縮乙醛的制備，所述原料 廉價易得、成本低。
[0023]本發明的技術原理:縮醛反應機理。
[0024]本發明的有益效果：
[0025] (1)本發明可以強化聚乙烯醇與乙醛的混合效果，在加入鹽酸和大量乙醛，這樣有 利于乙醛、鹽酸和聚乙烯醇的相互反應，同時能夠縮短縮合時間，有利于反應體系的縮醛化 反應同步進行、縮醛度均一性好，使得最終產品顆粒均勻、縮醛度高、質量穩定。
[0026] (2)本發明的原料廉價易得、成本低、產率高、可實現連續生產。
[0027] (3)本發明利用混合機和雙螺桿擠出機實現了對聚乙烯醇縮乙醛的顆粒控制。
[0028] (4)本發明利用聚乙烯醇縮乙醛與甲醇充分混合后，得到高韌性低吸水性碳氧交 聯聚乙烯醇絕緣材料。
[0029] (5)無需復雜裝置，無危險性，無需聘請專業人員操作。